Informe Final Carrasco

UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA “UNIDAD DE POSTGRADO” DIPLOMADO

CAMPO CARRASCO INTEGRANTES: Álvaro Fernn!e" Al#a$a Fernan!o San%o& Serr'!o Neven Ma%#(a&ev#) Con%rera& Br*an Claro& Tor!o*a

SANTA CRUZ DE LA SIERRA - BOLIVIA

INYECCION DE AGUA DIPLOMADO EN PRODUCCION DE HIDROCARBUROS

CAMPO CARRASCO 1. INTRODUCCIÓN.Este capítulo cuenta con el desarrollo de las Prácticas de Campo en la “Planta Procesadora de Gas – Carrasco”, esta es una planta que recibe la producción de tres campos, los cuales producen específicamente Gas/Condensado; Gas/Condensado ; estos son El Campo Carrasco, anata ! "ulo "ulo, este ultimo actualmente cuenta con po#os recientemente perforados ! que serán e$plotados por C%aco; estos tres campos respecti&amente se encuentran ubicados en el "loque C%imore ', en el departamento de Coc%abamba( En la Planta se desarrollan procesos para la obtención de )as natural residual o seco ! productos terminados, tales como el G*P, )asolina natural ! condensado, todos estos a partir del )as rico que se e$trae de los !acimientos e$istentes en estos campos( + continuación &eremos la información teórica ! tcnica en el Proceso Producti&o como de las operaciones que se lle&an a cabo dentro de sus instalaciones(

2. UBICACIÓN.*a Planta Procesadora de Gas Carrasco se encuentra ubicada en la Pro&incia del mismo nombre del departamento de Coc%abamba, en la re)ión tropical del departamento -conocida como el “C%apare”., a 01 m( al Este de la ciudad de Coc%abamba ! a 234 m( de la ciudad de 5anta Cru#( *a parte central del campo se encuentra apro$imadamente a una altura de 324 m sobre el ni&el del mar ! a una presión atmosfrica de 1(46 P5'( *a Planta se encuentra a 0 m( del pueblo de Entre 7íos por donde pasa la carretera asfaltada( El acceso a la Planta está %abilitado todo el a8o, mediante un camino ripiado que se

LUIS RODOLFO GALARZA ASCUI

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CAMPO CARRASCO 1. INTRODUCCIÓN.Este capítulo cuenta con el desarrollo de las Prácticas de Campo en la “Planta Procesadora de Gas – Carrasco”, esta es una planta que recibe la producción de tres campos, los cuales producen específicamente Gas/Condensado; Gas/Condensado ; estos son El Campo Carrasco, anata ! "ulo "ulo, este ultimo actualmente cuenta con po#os recientemente perforados ! que serán e$plotados por C%aco; estos tres campos respecti&amente se encuentran ubicados en el "loque C%imore ', en el departamento de Coc%abamba( En la Planta se desarrollan procesos para la obtención de )as natural residual o seco ! productos terminados, tales como el G*P, )asolina natural ! condensado, todos estos a partir del )as rico que se e$trae de los !acimientos e$istentes en estos campos( + continuación &eremos la información teórica ! tcnica en el Proceso Producti&o como de las operaciones que se lle&an a cabo dentro de sus instalaciones(

2. UBICACIÓN.*a Planta Procesadora de Gas Carrasco se encuentra ubicada en la Pro&incia del mismo nombre del departamento de Coc%abamba, en la re)ión tropical del departamento -conocida como el “C%apare”., a 01 m( al Este de la ciudad de Coc%abamba ! a 234 m( de la ciudad de 5anta Cru#( *a parte central del campo se encuentra apro$imadamente a una altura de 324 m sobre el ni&el del mar ! a una presión atmosfrica de 1(46 P5'( *a Planta se encuentra a 0 m( del pueblo de Entre 7íos por donde pasa la carretera asfaltada( El acceso a la Planta está %abilitado todo el a8o, mediante un camino ripiado que se


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desprende de la carretera asfaltada que une el departamento de 5anta Cru# con el departamento de Coc%abamba( Por otro lado, el campamento tambin se encuentra ubicado dentro de la misma planta, pero distribuido adecuadamente para el descanso descans o de los operadores ! traba9adores, traba9ado res, este cuenta con los ser&icios básicos ! tambin con sectores para recreación(

3. GENERALIDADES DE LOS CAMPOS PRODUCTORES 3.1.-ÁREA CARRASCO *os Po#os que se encuentran en los Campos Carrasco, Carrasco :ootall, Carrasco Este, Este, "ulo "ulo, "ulo, an anata ata 5ur ! an anata ata m de la ciudad de 5anta Cru#(

3.2.- CAMPO CARRASCO.El campo Carrasco fue descubierto en ??, mediante la perforación del po#o e$ploratorio C7C@A, que alcan#o la profundidad de 1004 m( Babindose comprobado la e$istencia de formaciones que contienen importantes &olmenes de )as ! condensado, en las formaciones =e&ónico, se perforaron nue&os po#os( 'nicialmente se e$plotó por a)otamiento natural( + partir del 2(442 se in!ecta )as a la formación(5e for mación(5e perforaron 2 po#os,  productores de petróleo ! uno como 'n!ector de +)ua de formación, muc%os de ellos se a%o)aron a%o)ar on por ele&ado corte de a)ua de formación ! actualmente se encuentran cerrados o inter&enidos( *a profundidad media es 1064 m( :ormaciones productorasD 7obor ' ! '', Petaca ! antata( +ctualmente producen el C7C@0 ! C7C@(Fambin C7C@(Fambin se tiene el campo Carrasco :oot all, all, en este campo se tienen los si)uientes po#osD C7C :@, C7C :@2 :@2 ! C7C :@3 los cuales presentan da8o a la formación debido a &arias operaciones de reacondicionamiento


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-Perforación Ferminación.; 'n!ector de a)uaD C7C@2 ! C7C@2( *a producción media actual es, petróleoD 62 "P=, GasD ?(6 HHPC=, +)uaD 1? "P=( En la era de (P(:("( se perforaron 4 po#os; de los cuales al pasar a manos de C%aco despus de la Capitali#ación se encontraban 3 cerrados ! 0 en producción de las formaciones =e&ónico, arenisca 7obore ', 7obore '' ! antata(

Figura 2 Planta Carrasco


Figura 1 Arbol de produccion

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3.3.-CAMPO CARRASCO FOOTWALL

Figura 3 Cabezal de pozo

El Po#o C:@A fue descubierto ! puesto en producción en diciembre del 2446 -+ctualmente cerrado., el C:@42 el 34@4@4 -Cerrado en e&aluación. ! el C:@43 el 23@@4>, a partir del ?@42@242 flu!e mediante Gas *ift( *a profundidad media es de 3>44m( :ormación ProductoraD Petaca ! antata(

3.4.- CAMPO CARRASCO ESTE El Po#o C7E@A fue descubierto el 24 ! puesto en producción el 242; el C7E@A2 entró en producción en abril del 243( *a profundidad media es de 1644m( :ormación ProductoraD 7obore '(


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4. INSTALACIONES =entro de la 'nstalaciones, la planta dispone de 2 campamentosD apro$imadamente a 344 m( se encuentra el Campamento

4. INSTALACIONES =entro de la 'nstalaciones, la planta dispone de 2 campamentosD apro$imadamente a 344 m( se encuentra el Campamento
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bomba de in!ección de a)ua de formación al Po#o C7C@2

5. CARACTERIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN 5.1. -PRODUCTOS: *a planta procesadora de Gas Carrasco procesa Ga Na!"#a$, ! como productos secundarios, produce %idrocarburos líquidos; tales como el G*P o Ga L%&"a'( ') P)!#*$)(; el

C(+')+a'( ! la Ga($%+a Na!"#a$( 7


*a )asolina natural es recuperada del procesamiento del )as natural en la Planta Crio)nica, ! el Condensado es separado físicamente del Gas Bmedo en el Mrea de 5eparación, tanto el condensado como la Gasolina
A. PROCESO PRODUCTI,O DEL GAS. El )as pro&eniente de los separadores se acondiciona primeramente en una Planta de +mina con capacidad de 04 HHPC=, con el ob9eti&o de eliminar el CJ2, esto con el ob9eto de cumplir las especificaciones para el )as de &enta( Posteriormente el Gas se des%idrata, esto mediante dos procesos, un proceso químico -+bsorción. ! un proceso físico -+dsorción. lue)o se e$traen los componentes licuables -Gasolina natural ! G*P. en una Planta Crio)nica de 04 HHPC= de Capacidad; para posteriormente El )as 7esidual ser entre)ado a las Fermoelctricas de Kalle Bermoso ! de "ulo "ulo ! al Gasoducto de +lta al "rasil, quien lo transporta %acia los centros de consumo nacional ó internacional( Nna parte de ste )as es in!ectado a los Po#os para el proceso de G*5(

B. PROCESO PRODUCTI,O DE CONDENSADO  GASOLINA NATURAL. Producto del proceso del )as natural se obtiene la )asolina natural que 9unto a la producción del condensado, se estabili#a, almacena ! mide en tanques, todo esto de acuerdo a la fiscali#ación de P:" F7+<5PJ7FE5 para lue)o ser transportado a 5anta Cru# a la correspondiente refinería(

C. PROCESO DE CARGUO DE GLP. Fambin producto del proceso del )as natural este es almacenado, medido ! transportado mediante camiones cisternas a los centros de consumo del país(

D. PROCESO DE TRATAMIENTO DEL AGUA DE FORMACIÓN ( El a)ua de formación producto de la separación es recolectada en la piscina +P', filtrada, tratada con los correspondientes compuestos químicos para lue)o almacenarla ! re@in!ectarla a la formación, en po#os como el C7C@2( 8


+ continuación en la si)uiente tabla se obser&a la producción promedio de los distintos productos que se elaboran en la Planta(

5.2. PROCESO PRODUCTI,O *a planta procesadora de )as natural Carrasco tiene una capacidad para procesar >4 HH5C:=, la cual cuenta con los si)uientes 5istemas de producciónD a) b) c) d) e) ) ") h) i) *)

Sistemas de Recolección Sistema de Separación Sistema de Remoción de CO2 ( Planta de Amina) Sistema de Deshidratación por Glicol Sistema de Deshidratación por Cribas Moleculares. Sistema de !raccionamiento Planta Crio"#nica ($urbo %&pansor) Sistema de Almacenamiento ' %ntre"a de Productos Sistema de %stabiliación de Condensado Sistema de n'ección de A"ua Sistema de n'ección de Gas

5.2.1. DIAGRAMA DE BLO/UES  PROCESO DE LA PLANTA CARRASCO + continuación tenemos dos dia)ramas, el primero muestra en bloques que muestra el proceso completo en la planta procesadora de )as ! el otro que muestra un plano de las instalaciones ! equipos con las que cuenta la planta procesadora(

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5.3. SISTEMA DE RECOLECCIÓN 0POZOS  COLECTORES 5.3.1. POZOS El )as para proceso pro&iene de los campos Carrasco, "ulo "ulo ! anata, actualmente se tiene los campos Carrasco C7C, Carrasco :oot all C:, campo anata 5ur 
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5.3.2. E/UIPOS SUPERFICIALES DE PRODUCCIÓN *os equipos superficiales para el control de producción de po#os )asíferos ! petrolíferos son instalados ! ensamblados en boca de po#o una &e# concluida la instalación de los equipos subsuperficiales( El ob9eti&o de los equipos superficiales es el de controlar la circulación de los fluidos que salen desde el fondo de po#o con presiones ! caudales pro)ramados ! orientados %acia los sistemas de circulación superficial, %asta los separadores )as petróleo( *os equipos superficiales están básicamente constituidos por los si)uientes componentesD • • • • • • • •

Mrbol de
5.3.2.1. CABEZAL DE POZO 5on denominados tambin como &ál&ulas de 5ur)encia instalados en boca de po#o, ensamblados sobre las cabe#as de las ca8erías )uía intermedia ! de re&estimiento a tra&s de accesorios mecánicos e %idráulicos tales como las cabe#as, las bridas, niples, adaptadores ! los col)adores de tuberías para permitir la circulación controlada de los fluidos de po#o( 5us funciones principales sonD a. :acilitar a tra&s de los col)adores la instalación del tubin) de producción de acuerdo al 11


tipo de terminación pro)ramada( b. 5oportar el efecto de las presiones en el espacio anular cuando se presenta, por e9emplo, ama)os de descontrol en la etapa de producción o cuando se presenta re&entamientos de ca8ería en cualquier ni&el encima del productor( c. 5oportar las &elocidades ! presiones de circulación de petróleo o )as por la tubería( d. 7e)ular los caudales de producción, las presiones flu!entes ! las presiones de sur)encia en boca de po#o en diferentes tipos de terminaciones de po#os( e. 5oportar todos los esfuer#os de tensión ! compresión de las tuberías por efecto de las &ariaciones de temperatura en el po#o(

5.3.2.2.-CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRBOLES DE NA,IDAD *a clasificación está basada en las normas +P' que toma como base las características ! especificaciones tcnicas de los cabe#ales de po#o clasificándolos en los si)uientes tiposD

a Á#($ ') Na%'a' a#a !)#%+a&%*+ %$). *le&an bridas superiores de corrección para un solo cabe#al de tubería donde se instala una sola columna para producir una sola arena productora sea ba9a, mediana o alta presión para po#o petrolífero o )asífero(

 Á#($) ') Na%'a' a#a !)#%+a&%(+) '($). Oue están constituidos por los cabe#ales de tubería para instalar dos columnas de producción ! e$plotar simultáneamente dos ni&eles que pueden ser arenas de ba9a, mediana o alta presión, los dos ni&eles )asíferos o petrolíferos, o ni&eles combinados entre )asíferos ! petrolíferos(

5.3.2.3. ESTRANGULADORES DE FLU6O O C7O8E 5on accesorios de control instalados en el portac%oe del árbol de na&idad ubicado entre su salida principal ! la línea de descar)a que se instala para controlar ! mantener las condiciones optimas de producción durante la descar)a de fluidos de po#o por el árbol de na&idad( E$isten dos tipos de c%oeD a) +os cho,ues positi-os  denominados tambi#n cho/es i*os , porque para cambiar su 12


diámetro durante las pruebas de producción o durante las operaciones de c%oeo es necesario sacar toda la unidad de c%oe del árbol de na&idad para instalar otro diámetro distinto demorando las operaciones de producción ! de c%oeo con la necesidad de cerrar po#o a tra&s de la &ál&ula maestra( E$isten c%oes positi&os en las dimensiones &ariables, desde /1QQ, 2/1QQ, 3/1QQ,R(, 2/1QQ de diámetro( b) Cho/es -ariables  denominados tambi#n cho/es a*ustables debido a que para cambiar su

dimensión no es necesario desmontar la unidad de c%oe ! solo se procede a a9ustar en su misma instalación de acuerdo a las especificaciones que &ienen se8aladas en los catálo)os respecti&os donde indica el nmero de &ueltas que se debe practicar para aumentar o disminuir la dimensión del c%oe, al i)ual que los anteriores tipos e$isten en las dimensiones desde /1QQ, 2/1QQ, 3/1QQ,R(, 2/1QQ de diámetro(

5.3.2.4. SISTEMA DE SEGURIDAD 7IBBS 5on accesorios de control instalados en el portac%oe del árbol de na&idad ubicado entre su salida principal ! la línea de descar)a que se instala para controlar ! mantener las condiciones optimas de producción durante la descar)a de fluidos de po#o por el árbol de na&idad( El B'PP5 es un equipo que se emplea en los po#os de producción para accionar las &ál&ulas neumáticas automáticas de se)uridad ! cerrar el mismo cuando se tiene alta/ba9a presión de línea o cabe#a de po#o(

5.3.2.5. MANIFOLD DE CONTROL 0COLECTORES *os fluidos que son producidos de los distintos campos salen a superficie, entonces, a tra&s de las líneas de recolección son diri)idos a los colectores, estos colectores representan un sistema de &ál&ulas o manifold de control que permite direccionar el flu9o, los distintos po#os &ienen diferentes presiones que pueden clasificarse en po#os de ba9a, intermedia o alta presión( El Colector de Carrasco cuenta con > líneas indi&iduales de producción ! prueba( El colector tiene los si)uientes accesorios en las líneas de los po#os, una &ál&ula de producción en )rupo de bloqueo manual, una &ál&ula de producción de prueba -indi&idual. de bloqueo manual, una &ál&ula c%ec e 'ndicadores de temperatura ! presión( *a línea de producción del colector es de ”, ! la línea de Prueba es de 1”, en la línea de salida de los colectores tienen &ál&ulas principales de bloqueo manual; las líneas de flu9o de 13


fluidos de salida del colector de producción ! de prueba &an a conectarse a los separadores de alta presión o primera etapa(

C($)&!(# Ca##a&( F((! Wa$$. +l cual lle)a el flu9o de los po#os C:@4, C:@42 ! C:@43, del cual es en&iado al colector principal en planta( El colector de Carrasco :oot all entra al tren del K@4 ! K@4> por la línea de )rupo de intermedia, el C:@ al ser po#o de ba9a presión &a a la línea de 3” e in)resa a una cámara ! lue)o al colector donde entra al mismo tren de ba9a presión de anata 1” donde lle)an el <<@C, 
5.4. SISTEMAS DE SEPARACIÓN 5abemos que un separador es un cilindro de acero que se utili#a para dis)re)ar a la me#cla de fluidos que lle)an del po#o, separándolos en sus componentes básicos, )as, petróleo ! a)ua( Considerando esto tenemos separadores bifásicos -que separan dos fases. ! trifásicos -que separan las tres fases.( Por otra parte debemos considerar cual es el principio de separación que es el c%oque, la redirección ! el tiempo de residencia los cuales )aranti#an una buena separación de los fluidos( *a planta cuenta con dos sistemas de separación, 5eparadores de )rupo o producción ! separadores de prueba para po#os indi&iduales( =ebido que los campos Carrasco, "ulo "ulo ! anata son de diferentes presiones en los reser&orios de Gas/Condensado de alta ! ba9a presión; se a dise8ado la separación en dos etapas que operan a una determinada presión cada separador, para obtener la má$ima recuperación de %idrocarburos líquidos del fluido del po#o( =e a%í que el proceso de separación, es separación trifásica -petróleo, a)ua ! )as. para tal efecto se cuenta con separadores de )rupo de alta presión -4 psi)., de intermedia -144 psi). 14


! ba9a presión -244 psi)., como así tambin se tiene un separador de alta ! otro de ba9a para pruebas de los distintos po#os(

5.5.-SEPARADORES DE PRODUCCIÓN Fodos los fluidos -a)ua, condensado ! )as. del colector lle)an al separador de )rupo de alta presión -separación de primera etapa., donde se separa el líquido ! )as -separación instantánea.( +quí podemos considerar que si bien los separadores de primera etapa son trifásicos para tener me9or eficiencia se los utili#a como separadores bifásicos( En esta primera etapa el líquido sale por la parte inferior ! se diri)e al separador de ba9a producción, ! el flu9o de )as sale por la parte superior ! se diri)e %acia la planta de tratamiento de amina o sistema de des%idratación de )licol( Entre otras características de este separador podemos decir que cuenta con una línea de eliminación de arena ! componentes sólidos(

CARÁCTERSTICAS DE LOS SEPARADORES

5.9. SISTEMA DE REMOCIÓN DE CO2 PLANTA DE AMINA El propósito de la planta de amina es eliminar el CJ2 del )as; la corriente de )as pro&eniente de los po#os contiene apro$imadamente un 6S de CJ2, lo cual es de consideración en el poder calorífico del )as ! tambin como corrosión de los equipos en las plantas e industrias en presencia de a)ua( El )as pro&eniente de los separadores es de apro$imadamente >4 HHPC=, de este total solamente in)resa a la planta de amina 6 HHPC=, esto debido a que con el proceso se busca reducir el contenido de CJ2 para cumplir con los parámetros específicos de &enta del )as( 15


Considerando esto el )as entra a una presión 06 Psi) ! una temperatura de apro$imadamente 34 T:( *a concentración de dió$ido de carbono en la corriente )aseosa inicial es de (66 S molar( *a concentración del )as tratado, a la salida de la unidad, debe ser menor al ,1 S molar en dió$ido de carbono( Para la absorción se pone en contacto una solución de dietanolamina -=E+. al 14 S -donde se tiene 14S de =E+ ! 4S de +)ua =esminerali#ada., a la salida de la torre contactora la +mina 7ica -+7 o +mina Carbonatada. es re)enerada, para su posterior reutili#ación en el proceso de absorción, mediante destilación por arrastre con &apor de a)ua(

Ca"'a$ ') a%+a: 1;< GPM Ca"'a$ ') =a: 15 MMPCD

>.5.1. PLANTA DE AMINA ABSORCIÓN DE CO2: El )as de alimentación in)resa al filtro separador :@24, en el cuál se atrapan %idrocarburos líquidos o )otas de a)ua arrastradas por el )as con el fin de e&itar que los mismos contaminen la solución de amina( *os líquidos separados se en&ían al drena9e de %idrocarburos( + la salida del filtro la corriente pasa al intercambiador de calor E@2, donde el )as se precalienta absorbiendo el calor de la corriente de )as que emer)e del contactor de amina( *a temperatura asciende %asta 34 T:( En la torre contactora de amina F@243, el )as se pone en contacto con la solución +P -+mina Pobre.( *a corriente de )as in)resa por la parte media de la torre a una presión ! temperatura adecuada ! comien#a su &ia9e a la parte superior de la torre, por otro lado la +P in)resa por la parte superior para ponerse en contracorriente ! de esta forma absorber el CJ2( *a temperatura de entrada de la solución a la torre contactora -F@243. es superior en un ran)o de 4 a 6T : por sobre la temperatura del )as; una &e# que el )as lle)a a la parte superior este queda libre de CJ2, entonces esta listo para me#clarse nue&amente con la corriente de )as( *a +P absorbe el dió$ido de carbono, remo&indolo de la corriente )aseosa ! con&irtindose en +7( *a torre contactora posee en su interior 24 platos, operando con las si)uientes condiciones de presión ! temperaturaD U PresiónD  Psi( U Femperatura +minaD 4 T: 16


U Femperatura )asD ?4 T: + la salida de la torre el )as !a libre de CJ2 pasa al intercambiador E @ 2, donde ba9a su temperatura con la corriente de alimentación ! a continuación in)resa al depurador de )as dulce K@241, donde se separa cualquier resto de +mina que pudiera %aber arrastrado el )as(

>.5.2. REGENERACIÓN DE AMINA RICA *ue)o de %aber remo&ido el CJ2 de la corriente de )as la +7 se calienta %asta 1>T: en el fondo de la torre el &alor normal de traba9o de la presión diferencial oscila entre 4( ! 4(? psi( El ni&el de +7 en la torre -34S. es controlado para e&itar que e$ista una sobre alimentación de )as en caso de ba9o ni&el de torre o alta presión del flas% tan( + la salida de la torre, la solución de +7 reduce su presión desde 244 psi %asta >4 psi para in)resar al flas% tan K@24>, donde la ma!or parte de los %idrocarburos que se %an disuelto en la solución se &apori#an lle&ándose consi)o una peque8a cantidad de )as acido %acia el sistema de &enteo( *a amina rica del K@24> pasa a tra&s del filtro de sólidos :@24> para remo&er partículas del tama8o de 6 micrones, se precalienta en el intercambiador +7/+P E@242 %asta 24T:, de donde pasa al tope de la torre re)eneradora F@24 en donde la +7 se desprende del CJ2 por la corriente de &apores calientes )enerados en el reboiler de aminas E@240 -a 212T:.( Esta temperatura es lo)rada por la circulación de 144 GPH de aceite caliente a 364T:( *os productos de cabe#a de la torre -a 246T:. son enfriados en el condensador de reflu9o +C@26 %asta 44T: para condensar la corriente de &apor, dic%o producto en ma!or cantidad es a)ua que se colecta en el acumulador de reflu9o K@2 de donde es bombeado por las P@20 +/" las cuales ele&an su presión de 0(6 psi a > psi necesarios para in)resar 3 GPH a la torre re)eneradora( El )as ácido del acumulador es en&iado a &enteo( El acumulador cuenta con un demister a fin de minimi#ar perdidas de amina en el tope( *a +P re)enerada en la torre circula por el reboiler E@240 ! lue)o por el intercambiador E@242 donde se enfría de 212T: a >4T: para acumularse en el tanque de amina F@246 el cual posee un tiempo de retención de 24 min, para estabili#ar el producto( *a solución es bombeada con las bombas booster -P@242 +/". pasando por el aeroenfriador de +P -+C@24?. en donde se enfría %asta 6T:, dic%a temperatura es mantenida siempre por 17


encima del )as para e&itar condensación de %idrocarburos en la torre -F@243.( + la salida del +C@24? una peque8a corriente es conducida a tra&s de los si)uientes filtros :@22 +/" de sólidos ! :@21 de carbón acti&ado, para remo&er partículas en suspensión, amina de)radada, %idrocarburos ! carbón acti&ado( *a amina pobre es entonces bombeada con las bombas de car)a -P@24 +/". %acia la torre contactora -F@243. a una presión de 264 psi para completar el circuito de amina(

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HACIA REBOILER E - 207

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SISTEMA DE DES7IDRATACIÓN PLANTA DE GLICOL *a eliminación del a)ua contenida en el )as, se efecta con un proceso mu! )enerali#ado, denominado “de absorción física” que básicamente consiste en %acer tomar contacto al )as %medo con una corriente de al)n a)ente que sea altamente absorbedor del a)ua, como son por e9emplo los alco%oles( En el primer caso se trata de poner el )as en contacto con el )licol para que este se quede con el a)ua ! lue)o se re)enere el )licol para su recicla9e( Entonces, en primer lu)ar es importante conocer en que ma)nitud la corriente de )as contiene a)ua, se determinará la cantidad de a)ua por unidad de &olumen de )as ! una forma de determinarlo, es mediante la lectura del punto de rocío o deV point del )as, -este &iene a ser el momento en que el a)ua contenida en el )as comien#a a condensarse en &alores de presión ! temperatura conocidos.( El contenido de a)ua aceptable para la comerciali#ación ! el transporte, está re)ido por normas de asociaciones internacionales ! por con&enios entre empresas( =e todas formas se pueden tomar &alores conocidos como un límite má$imo de 0 libras de a)ua por cada millón de pies cbicos de )as( El )licol es un producto químico or)ánico, de la familia de los alco%oles, que naturalmente tiene )ran a&ide# por el a)ua; es prácticamente imposible mantenerlo en má$ima pure#a en contacto con el ambiente porque absorbe la %umedad del aire( Esta importante propiedad es apro&ec%ada para estos procesos de des%idratación, porque además son mu! estables, con una ele&ada temperatura de de)radación, de tal manera que los con&ierten en óptimos para ponerlos en contacto con )ases reteniendo el a)ua contenida en cualquiera de sus formas( E$isten tres compuestos )licoles mu! utili#ados, el etilen)licol, el dietilen)licol ! el trietilen)licol( *a temperatura má$ima a la que se puede someter el etilen)licol ! el dietilen)licol, es de 6TC -32>T:. ! para el trietilen)licol este &alor es de 246TC -141T:., temperaturas que deben respetarse ri)urosamente en la operación cuando se re)enera el )licol, porque de no ser así se de)radaría cambiando su estructura química inutili#ándose como absorbente(

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*a concentración del )licol no debe estar por deba9o del ?>,6S ! el estado óptimo de má$imo rendimiento es de ??,6( En el caso que tu&iera ?>,6S, el ,6S restante será contenido de a)ua, con la consecuencia de la disminución, en la misma medida, de la capacidad de absorción(

A(#&%*+ F?%&a (# T(##) ') C(+!a&!( *a puesta en contacto del )as a des%idratar con el absorbente, requiere de un recipiente denominado “torre de contacto”, que por con&eniencia operati&a se constru!e con el aspecto de un separador bifásico &ertical( 5u tama8o estará en función del &olumen de )as a tratar, del dise8o interior ! de la cantidad de a)ua a e$traer; en definiti&a el tama8o determinará el tiempo de contacto )licol @ )as( En al)unos casos, la torre dispone de un sector inferior que cumplirá la función de depurador de la corriente de )as de entrada, a fines de ase)urar la eliminación de líquidos en el flu9o de contacto( En la si)uiente fi)ura se puede obser&ar un esquema simplificado de un dia)rama de flu9o de una planta de tratamiento de )as por )licol por absorción en torre de contacto(

S%!)a ') D)@%'#a!a&%*+ (# G$%&($  Ca##a&( El )as que sale de la planta de amina es transportado a la torre de absorción de )licol -donde se lectura ! controla diariamente presión ! temperatura de la torre Contactara. en la cual se produce una des%idratación del )as %asta cierto )rado( El trietilen)licol que flu!e por la torre en contracorriente con el )as es filtrado, re)enerado en los tanques de calentamiento ! &apori#ación a 364T: ! bombeado a la torre por la bomba( El )as parcialmente des%idratado debe pasar por el separador el cual separa partes de )licol que pudo arrastrar el )as( *ue)o in)resa a un proceso de adsorción con sólidos de almina silicatos, como son el separador de criba molecular, ! las Cribas moleculares secantes estas dos traba9an de forma alternada stan 22


en des%idratación, la des%idratación comprende etapas de re)eneración con )as residual caliente, enfriamiento, presuri#ación, despresuri#ación ! stand@b!( El )as libre de a)ua es filtrado separando %idrocarburos líquidos en los filtros el )as caliente empleado para la re)eneración de las Cribas moleculares es enfriado en el areo enfriador ! re)enerado, el a)ua separada se drena a la piscina +P' ! los )ases &an a los compresores W , 2, 3, 1 ! ( El sistema de des%idratación de )licol, planta carrasco cumple con el ob9eti&o de eliminar en parte las molculas a)ua arrastrada en forma de partículas peque8as en el )as, que a continuación describimos(

E/UIPOS INSTRUMENTOS  PARÁMETROS DE OPERACIÓN TORRE CONTACTORA DE GLICOL P#(*%!(  ')&#%&%*+.El )as de los separador de producción ! de prueba de alta presión o de la salida de la planta de amina flu!e a la torre de contacto )as/ )licol para ser des%idratado( El propósito de la torre de contacto es quitar el a)ua de la corriente de )as, esto se lo)ra al circular )licol caliente en contra flu9o del )as( El )licol entra por la parte superior de la torre, por encima de la bande9a W  ! se esparce %acia aba9o por los &ertederos de las bande9as si)uientes reali#ando un contacto directo con el )as que flu!e por el interior de la torre; El )as entra por la parte inferior de la torre ! se ele&a a tra&s de las &ál&ulas de las bande9as reali#ando un contacto intimo con el )licol, formando una unión química le&e entre el )licol ! el a)ua(

El )as des%idratado que sale de la torre de contacto flu!e a tra&s del permutador

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de color, ! de a%í al depurador de )licol -separador final. en la salida de la torre de contacto, ! lue)o al in)reso a la planta crio)nica(

F"+&%(+a%)+!(.En condiciones normales de operación *a típica presión ! temperatura del )as de in)reso a la torre de contacto son de 64 psi) ! 44If( El contenido de a)ua de la corriente de )as saturada en estas condiciones es 60libras/mmscf a la entrada de la torre contactora( *a típica presión ! temperatura del )as de salida en la depuradora de )licol en la salida de la torre de contacto es 16 psi) ! ?I:( El punto de rocío del )as de salida de la torre de contacto, medido en la depuradora de )licol de salida con un anali#ador de punto de rocío, es -se)n se informa. 32 a3>If( *a corriente de )as es des%idratada a un ni&el de contenido de a)ua de 0–> libras/HHscf, en una presión de 16 psi), el punto de rocío sería 36If( Estos nmeros de punto de rocío son consistentes con las operaciones en la torre de contacto( Esta información indica, la torre de contacto está %aciendo un buen traba9o de des%idratar la corriente de )as(

PROCESO DEL SISTEMA DE TRIETILEN-GLICOL P#(*%!(  ')&#%&%*+.El flu9o del )licol ma)ro -puro. de la unidad de re)eneración pasa a tra&s de un permutador de color antes de entrar a la torre de contacto( =espus de pasar por la torre de contacto, el )licol saturado de a)ua retorna al patín de re)eneración( En el patín de re)eneración la corriente de )licol saturado con a)ua pasa a tra&s de un filtro a filtrarse ! prosi)ue por la columna del alambique para su re)eneración( =espus de pasar por la columna del alambique el )licol puro flu!e al re%er&idor donde se completa el proceso de re)eneración( El )licol ma)ro -puro. entonces sale del re%er&idor para ser almacenado ! enfriado en el acumulador(

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=esde el acumulador, el )licol re)enerado ma)ro se bombea otra &e# %acia la torre de contacto( 5e utili#an bombas marca “Nnión”, operadas con motores elctricos para la circulación del )licol(

F$"( ') =$%&($ En condiciones normales de operación la actual tasa de flu9o de circulación )licol es >,26 GPH -)alones por minuto. -(>>4 )alones/día.( *a temperatura del )licol puro -ma)ro. en la descar)a de la bomba es 236 If con una presión de 4 psi)( Generalmente se mantiene la temperatura del re%er&idor en 364If, pero tiene un ran)o de344 a 3>6If( Pure#a del )licol ?> S ! PB 0(2 – 0 6 tomados de la descar)a de la bomba, +demás cuando se sube la temperatura del re%er&idor, es importante controlar la temperatura del )licol ma)ro que entra en la torre de contacto para ase)urar que se manten)a en apro$imada mente 6 )rados f por encima de la temperatura del )as de in)reso a la torre, no se utili#a antiespumantes, no se obser&a prdidas considerables de )licol en la torre contactora( *as prdidas de )licol( 6,3 )alones día están en el ni&el que normalmente se esperaría( 5e calcula que las prdidas deben ser 4, )alones por mmscf de )as, o 6,6 )al dia de )as en una ta#a de 66 – 4 HH5C:=( 5e muestran la confi)uración interna de la torre de contacto que consiste de cinco bande9as de burbu9eo espaciados cada 20 pl)( El espesor de del casco de la torre de contacto es de !6/> pul)adas( El re%er&idor ! el acumulador son de 3” J= $1 1 cada uno( El re%er&idor tiene una línea interna de )as desli#ante mientras el acumulador tiene una bobina precalentadora interna de )as combustible ! una bobina precalentadora de )licol puro(

A+$%% ')$ %!)a +ctualmente con una ta#a de )as de in)reso de 66 @ 4 mmscfd ! un contenido de in)reso de a)ua a la torre contactora de 60 libras de a)ua por mmscf, para lle)ar a un contenido de a)ua de 0 libras a)ua por mmscf en el )as en la salida de la torre, se debe remo&er 2064 libras de a)ua por 25


día( Fípicamente, la ta#a de circulación deseada para el )licol es 3 )alones de )licol por libras de a)ua remo&ida( El resultante requeridos de )licol serían >264 )alones día o 6,0 GPH( *a calidad de ?0– ?> S de pure#a del )licol(

SEPARADOR FINAL P#(*%!(  ')&#%&%*+.- El separador final, es un depurador %ori#ontal de )licol ! de %idrocarburos líquidos, cumple la función de separar el )licol ! %idrocarburo arrastrados por el )as(

F"+&%(+a%)+!(.- En condiciones de operación de 16 psi temperaturas de acuerdo al contacto de la torre ! del intercambiador, el )as del separador final sale por la parte superior ! se diri)e %acia la planta crio)nica( *os líquidos se drenan por la parte inferior, que son recuperados en tambores o drenados en el separador de ba9a de producción(

<.-P$a+!a C#%(=+%&a  Ca##a&(.*a moderna planta turbo e$pansora crio)nica de carrasco, puede recuperar propano por encima del ?6S ! 44 S de la )asolina natural de la alimentación del )as natural( Es importante la eficiencia de la inte)ración del calor entre el )as de admisión ! el )as residual para la refri)eración, que nos permite me9orar el intercambio de temperatura ! me9orar la eficiencia termodinámica del proceso para la recuperación de líquidos( En esta planta turbo e$pansora tambin los adelantos del softVare de simulación de proceso ! los in)enieros de proceso %an contribuido a la eficiencia termodinámica para la recuperación de líquidos( En la planta tambin cuenta con un b!pass del turbo e$pansor, Kál&ula XF -efecto de Xulio F%ompson. si)nifica que los parámetros de operación son diferentes que por turbo e$pansor que e$plicaremos mas adelante( En esta planta se produce la separación del metano, condensando los %idrocarburos más pesados a ba9as temperaturas( 26


El )as pro&eniente de los filtros :@263/261 in)resan por un sistema de intercambiadores )as / )as E@24+/", estos )ases in)resan al separador K@2, el cual traba9a a una temperatura de @0T:, del separador K@2 los líquidos son transportados pasando por el intercambiador E@2 a la torre desetani#adora a la altura del plato W>, los )ases a ba9a temperatura -pró$imo a 4T:. salen por la parte superior, enfrían el reflu9o en E@20 ! se di&iden, una parte &a directamente al separador de ba9a temperatura =BA F@21 -controlar la temperatura, diferencia de presión. ! la otra &a al turbo@e$pansor donde se produce una caída de la presión ! temperatura -%asta de @?4T:, para lue)o 9untarse nue&amente antes de in)resar al separador =BA F@21(=e este separador los %idrocarburos líquidos son bombeados por las "ombas P@26+/" a la torre F@23 -controlar ni&el, presión, temperatura de fondo, temperatura del plato W24. pre&io se di&ide para pasar por el intercambiador E@ 20, el )as sale por la parte superior de la columna ! conducido para apro&ec%ar su ba9a temperatura en los intercambiadores E@22, E@24", E@24+, finalmente son conducidos al turbo compresor @2? para lue)o di&idirse su flu9o a los compresores W ,2,3,1,, quemador, ! para )as combustible para )enerador, compresor, %orno( *os )ases que salen por la parte superior de la desetani#adora son enfriados en los intercambiadores E@20 ! E@22 ! conducidos al plato W del separador =BA F@ 21, para los líquidos superiores se cuenta con un sistema de aceite caliente en el re%er&idor de reflu9o E@20> ! los líquidos de fondo son depositados en el separador K@ 2 ! transportados a la =esbutani#adora( DESBUTANIZADORA (T-310).-

*os líquidos del separador K@2 pasan por el intercambiador E@344 para in)resar a la torre F@34 -controlar temperatura de fondo, temperatura de alimentación. donde se produce la separación del C3, C1, <@C1, ! %asta C6, <@Cs se)n análisis cromato)ráfico, estos )ases se condensan en el condensador +C@334 ! depositados en el acumulador de reflu9o K@314 -controlar ni&el, presión. ! desde este acumulador se bombea con la bomba P@336 +/" -controlar presión de descar)a. a los tanques de G*P ( Esta torre tambin cuenta con un reboiler ó calentador de reflu9o E@324(E liquido 27


de fondo de la columna -)asolina blanca. pasa por un enfriador ! de a%í a los tanques de almacenamiento( Propósito ' descripción.0 El propósito de la torre desbutani#adora es fraccionar

los componentes de G*P por el tope, ! la )asolina natural por la parte inferior de la torre( *a separación consiste en circular en contracorriente de flu9o, por el interior de la torre a atre&es de las &ál&ulas de borboteo, la fase líquida o car)a por la parte superior, ! &apor )enerado en el calentador -reboiler. por el plato c%imenea de la torre situado en la parte inferior( El &apor es )enerado en un %er&idor, donde se %ace %er&ir la fase liquida para formar &apor( El ob9eti&o del contra flu9o es, que e$ista un contacto intimo de la fase líquida ! &apor para establecer un intercambio de materia entre ambas fases, a tra&s de los platos de borboteo, ! rec%a#ar el componente más li&iano -G*P. por el tope o cabe#a, ! )asolina natural por el fondo de la torre( Control ' instrumentacion.0

'ndicador local de presión( 'ndicador local de temperatura( 'ndicador local de ni&el( +larmas de alto ni&el al =C5( +larmas de alta presión al =C5( +larmas de alta temperatura al =C5( Kál&ulas de control de flu9o de la )asolina ! G*P( Kál&ulas de control de presión al quemador( Kál&ulas de ali&io al quemador( *íneas de drena9e al K@644( Hedidores de flu9o de )asolina ! G*P( !uncionamiento.0

En condiciones normales, se debe mantener parámetros de

operación constantes, de acuerdo a las características de la composición ! calidad del producto terminado, la relación de los componentes li&ianos –pesados, la &olatilidad relati&a, tensión de &apor reíd de la )asolina ! G*P, )ra&edad específica del G*P, )rados +P' de la )asolina, tasa de reflu9o, relación de temperatura de fondo 28

Informe Final Carrasco

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